Шхуна «Чава». Эволюция судовой машины. 2004—2018 - стр. 4

из соображений безопасности, обеспечивая упор более 200 кгс. Максимальная скорость яхты на тихой воде также выглядит вполне достойной, составляя 6,5 – 6,7 узла. «Штилевой» экономичный ход со скоростью 5 узлов с потреблением топлива менее 2 л. в час обеспечивает переход в 1000 морских миль, или 500 – 600 часов зарядки бортовых аккумуляторов со штатной топливной цистерной объемом 350 л.

В связи с этим встал вопрос о замене винта. Стоявший у меня до сих пор трехлопастник от Vetus 17 дюймов с шагом 9 дюймов прекрасно работал, но становился заметным тормозом под парусами. Нужный по расчету трехлопастный винт 16х8 выглядел тоже достаточно большим по размерам. Может быть, есть смысл поставить флюгерный винт, к примеру от Maxprop, у которого лопасти поворачиваются «по потоку» во время хода под парусами? Так его цена в несколько раз больше!

По одним слухам, обычный винт на парусной яхте снижает скорость на 10—15%, по другим – скорость может упасть и на узел…

И тут передо мной встала задача, попробовать рассчитать потери, вносимые винтом, и прочими деталями, например, цинковыми протекторами, выступающими из корпуса, и выяснить, как они влияют на суточный переход. Кроме того, мне хотелось получить представление о расходе топлива и влиянии на расход гидродинамики корпуса.

Посчитав сопротивление корпуса, и приняв диаметр винта 17 дюймов и Сx =0,5, я получил совершенно удручающие результаты.

Формула для расчета сопротивления заторможенного винта в потоке воды.

F=Cx*S*p*v^>2/2; S – поперечная площадь тела, v – скорость лодки.

Параметры яхты (проект Hout Bay 40): длина КВЛ 10 м, ширина КВЛ 3.5 м, D=13 кубов.

Площадь заторможенного винта при дисковом отношении 0,5 – 0,049 кв. м., площадь цинковых протекторов – 0,025 кв. м.

При таких исходных данных расчетное сопротивление корпуса на скорости 4 узла – 57 кгс, а сопротивление винта – 49 кгс, протекторов – 25 кгс. Если скорость лодки возрастает, соотношение меняется, к примеру на 7 узлах – 278 – 149 – 77, то есть относительное влияние винта и прочих выступающих деталей падает с увеличением скорости. Это связано с возрастающим вкладом сопротивления формы.

В результате несложных вычислений получается вот такой график мощностей, по горизонтали – скорость в узлах, по вертикали – мощность движителя, приводящего судно в движение, в лошадиных силах.

N – мощность движителя, необходимая для движения «чистого» корпуса без протекторов и винта, N общая – мощность, нужная, чтобы двигать лодку при заторможенном винте, и с учетом протекторной защиты. N без учета винта